Missä päin on riski ja missä ystävä? Alkuihminen halusi kuulla sen, ja niin haluaa liikemieskin. Uusi äänimaiseman tekniikka kannustaa korvaamaan bisnesolentoja videoneuvotteluilla.


ja niin haluaa liikemieskin. Uusi äänimaiseman tekniikka kannustaa
korvaamaan bisneslentoja videoneuvotteluilla.




Jos sulkee silmänsä, voi melkein luulla olevansa muualla: konserttisalissa, kirkossa tai neuvotteluhuoneessa.
Tai metsässä, jossa linnut laulavat ympärillä.

Ääneen ja akustiikkaan syventynyt akatemiatutkija Ville Pulkki vie pienelle tulevaisuusmatkalle huomisen äänentoistoon. Hän esittelee tilaääntä Teknillisen korkeakoulun Akustiikan ja äänenkäsittelyn laboratorion kuunteluhuoneessa Otaniemessä.


Äänimaiseman tarve syvällä

Kotiin täydellistä äänimaisemaa täytyy vielä odottaa, mutta suunta näkyy. Vierailu kuunteluhuoneessa saa myös vakuuttumaan, että tarvitsemme tilaääntä.

Yhdestä suunnasta tuleva monoääni pystytään jo toistamaan tarkasti, mutta haluamme enemmän. Kuuntelemme tilaa, emme vain musiikkia tai puhetta. Haluamme tietää äänilähteiden sijainnin.

Tarve periytyy aikojen alusta. Kun risahdus pensaikossa varoitti petoeläimestä, piti kuulla myös, missä päin vaara vaani.

Ei ihme, että heti äänentoistotekniikan synnyttyä alettiin pohtia, miten välittää tietoa äänen suunnasta.

Vuonna 1881 ranskalainen insinööri Clément Ader (1841-1926), kokeili "teatrofonia" Pariisin sähkömessuilla. Hän asensi oopperasaliin useita hiilimikrofonipareja ja kytki jokaiseen puhelinlinjaparin, joka välitti musiikin messujen kuunteluhuoneeseen. Messuvieraat kuuntelivat aarioita kahdella puhelimella, kuuloke kummassakin korvassa.


Lisätään vain kaiuttimia?

Monen kaiuttimen kuuntelujärjestelmät tulivat 1950-luvulla, kun elokuvateatterit joutuivat vastaamaan television kilpailuun. Kehitettiin monenlaisia kaiutinasetelmia. Elokuvateatterien standarditekniikka, "5.1.", on kymmenen viime vuoden aikana yleistynyt myös kodeissa.

Usean kaiuttimen järjestelmillä pyritään niin sanottuun aaltokenttäsynteesiin eli toistamaan ääniaallot tarkasti. Ääni tallennetaan eri suunnista usealla mikrofonilla. Äänite toistetaan yhtä monella kaiuttimella, jotka on asennettu kuuntelijan ympärille.

Saksalainen audioalan yritys Iosono on asentanut Münchenin lähelle Bavaria Filmstadtin elokuvateatteriin 432 kaiutinta. Yritys on kaupallistanut niin ikään saksalaisen Fraunhofer-instituutin sekä hollantilaisen Delftin teknillisen korkeakoulun pitkään tekemiä äänikenttätutkimuksia.

Ehkä saamme täydellisen äänikentän lisäämällä mikrofonien ja kaiuttimien määrää?

Ei onnistu.

- Kuunteluhuoneen seinät tulisi tapetoida kaiuttimilla, jotka ovat muutaman senttimetrin etäisyydellä toisistaan, sanoo Pulkki.

Musiikkitutkija Dave Malham brittiläisestä Yorkin yliopistosta on pohtinut aaltokenttäsynteesin rajoja. Jos halutaan toistaa tarkasti äänikenttä pallossa, jonka halkaisija on kaksi metriä, informaatioteo¬rian mukaan tarvitaan ainakin neljäsataatuhatta kaiutinta. Kaiuttimien pitäisi myös säteillä ääntä nykyistä täsmällisemmin. Moinen laitteisto on vielä kaukana nykytekniikan mahdollisuuksista.


Psykoakustiikka auttaa

Onneksi on löytynyt toinen tie. Kun on tutkittu, miten ihmisen aivot käsittelevät kuuloaistimuksia, on löydetty keinoja toteuttaa lähes täydellinen äänentoisto pienelläkin kaiutinmäärällä.

- Diplomityöni neuroverkoista auttoi ymmärtämään aivojen toimintaa ja sitä kautta kehittämään uudenlaisia äänentoistotekniikoita, kertoo Pulkki. Nytkin hänen työpöydällään on artikkeleita aivotutkimuksesta.

Ihminen käsittelee ääntä eri tavalla kuin esimerkiksi valoa. Silmä erottaa vaikkapa kaksi keltaista valoa. Äänet, jotka ovat toisiaan lähellä, sen sijaan sulautuvat yhteen.

Tohtoriksi Pulkki väitteli äänen amplitudipanorointitekniikasta. Panoroimalla voi rakentaa äänipanoraamoja eli laajakuvia äänimaisemasta.

Pulkki suunnitteli väitöskirjaansa varten laitteiston, jossa on mikä tahansa määrä kaiuttimia mielivaltaisesti aseteltuina. Panoroitava ääni syötetään kahteen tai kolmeen lähekkäiseen kaiuttimeen yhtä aikaa mutta eri värähdyslaajuuksilla eli amplitudeilla. Kuulija kuulee silloin vain yhden äänen, joka tuntuu tulevan kaiuttimien välistä. Vaihtelemalla amplitudien eroja saadaan ääniä kuulumaan eri paikoista kaiuttimien välillä.


Yksi menetelmä sopii moneen

Uutta suomalaisten keksinnössä on, että mitä tahansa kaiutinjärjestelmää voi ohjata samalla suuntainformaatiolla. Ääntä on kyllä panoroitu, mutta aikaisemmin jokainen kaiutinjärjestelmä vaati oman tiedostonsa.

Väitöskirjatyön jälkeen Ville Pulkki kehitti kollegansa Juha Merimaan kanssa uuden audiokoodausmenetelmän mikrofonisignaalien käsittelyä varten. Signaaleista analysoidaan, saapuuko ääni yhdestä vai useammasta suunnasta ja mistä suunnasta nimenomaan.

Myös audiokoodausmenetelmän etu on geneerisyys eli yleiskäyttöisyys. Menetelmä toimii erilaisilla määrillä kaiuttimia ja erilaisilla kaiutinyhdistelmillä.


Viulu ja piano eri maissa

Tilaäänen tarpeesta kertoo, että TKK on myynyt audiokoodauksen patentin samalle Fraunhofer-instituutille, josta saivat alkunsa suosittu äänenpakkausmenetelmä mp3 ja äänimaisemajärjestelmä Iosono. Rahaa korkeakoulu sai keksinnöstä enemmän kuin mistään muusta patenttikaupasta siihen mennessä.

Aidon äänen sovelluksista vain osa kyetään nyt arvaamaan.

Kanadalainen auditiivisen havaitsemisen tutkija, professori Stephen Adams Montrealin McGill-yliopistosta ennustaa uusia tapoja tuottaa ja kuunnella musiikkia: viulisti ja pianisti voivat esittää Mozartin sonaatin ja kokea olevansa samassa paikassa, vaikka yksi soittaa Montrealissa ja toinen Sydneyssä. "Haluamme ihmisen tuntevan, että toinen on täällä, ei maapallon toisella puolella", sanoo Adams yliopiston lehdessä.

Hän jättää mainitsematta, missä yleisö tuntee olevansa, Montrealissa, Sydneyssä, kyberavaruudessa vai omassa olohuoneessaan. Ehkä ei ole väliäkään. Tärkeintä on yhteisen tilan aistimus.


Hifiä liikeneuvotteluihin

Pulkki nostaa esille toisen sovelluksen. Pitkään on haluttu vähentää liikematkustusta korvaamalla fyysisiä tapaamisia videoneuvotteluilla. Virtuaalitapaamiset ovat kuitenkin yleistyneet hitaasti, vaikka kuva on parantunut. Puuttuu vielä jotakin, aito ääni. Näemme keskustelukumppanit, mutta puhe tulee monona, yhdestä suunnasta.
Pulkki puhuu "tapaamisen taiasta", jota pystytään luomaan tilaäänellä.

Hänen tiiminsä kehittämässä ratkaisussa keskustelu äänitetään neljällä mikrofonilla, joita kaikkia käytetään suuntatietojen laskemiseen. Yhden ääni lähetetään tietojen kanssa vastapuolelle. Data riittää tilaäänen tuottamiseen toisessa päässä.


Kalevi Rantanen on teknistä luovuutta tutkiva diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25798
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1189
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.